一种吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统，包括光源模块、光声谐振腔、信号处理模块，光源模块用于产生入射光；光声谐振腔用于使待测痕量气体吸收入射光，以产生光声信号并放大光声信号，将放大的光声信号转化为电信号，其中，光声谐振腔包括石英音叉，用于与光声信号发生共振，通过压电效应产生电信号；信号处理模块用于对电信号进行放大、互相关处理、分析和匹配。本发明专利技术的检测系统，石英音叉和光声谐振腔一体化的结构，使得装置结构小巧，测量方便快速，克服了传统石英增强光声光谱装置安装效率低下的问题，比传统的微音器检测光声信号的频响范围更窄，增强了抗噪能力。

【技术实现步骤摘要】
一种吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统
本专利技术属于痕量气体光声光谱检测
，具体涉及一种吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统。
技术介绍
生物医学领域的病变诊断是光声光谱痕量气体检测技术的主要应用方向之一。人类呼出气体的许多组分富含病变的标志信息，可以作为疾病的生物标记。例如呼出气体中的氨气与人体血液中的血尿素氮存在线性关系，可以通过检测呼出气的氨气浓度来判断肾脏是否发生病变。随着人类社会经济和生产活动的迅速发展，大量的废气被排入大气，严重危害了农业生产的发展和人民的生命安全。对变压器油中溶解气体的分析是监测变压器运行情况的重要途径。通过对变压器油中溶解的痕量气体进行检测，能够为分析变压器故障原因，保持电网供电安全提供有效手段。光声光谱(PhotoAcousticSpectroscopy，简称PAS)技术是一种基于光声效应的光谱检测技术，其具有检测过程快速准确、检测灵敏度高、选择性好和样品需求量少等优点。利用光声光谱技术对痕量气体浓度进行实时监测，对于促进生态农业的有效发展，人类生产生活的有序进行和保障人民的生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统，其特征在于，包括光源模块(1)、光声谐振腔(2)、信号处理模块(3)，其中，/n所述光源模块(1)，用于产生入射光；/n所述光声谐振腔(2)，连接所述光源模块(1)，用于使待测痕量气体吸收所述入射光，以产生光声信号并放大所述光声信号，将放大的光声信号转化为电信号，其中，所述光声谐振腔(2)包括石英音叉(25)，用于与所述放大的光声信号发生共振，通过压电效应产生电信号；/n所述信号处理模块(3)，连接所述石英音叉(25)，用于对所述电信号进行放大、互相关、分析及匹配处理以完成对所述待测痕量气体的检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统，其特征在于，包括光源模块(1)、光声谐振腔(2)、信号处理模块(3)，其中，
所述光源模块(1)，用于产生入射光；
所述光声谐振腔(2)，连接所述光源模块(1)，用于使待测痕量气体吸收所述入射光，以产生光声信号并放大所述光声信号，将放大的光声信号转化为电信号，其中，所述光声谐振腔(2)包括石英音叉(25)，用于与所述放大的光声信号发生共振，通过压电效应产生电信号；
所述信号处理模块(3)，连接所述石英音叉(25)，用于对所述电信号进行放大、互相关、分析及匹配处理以完成对所述待测痕量气体的检测。


2.根据权利要求1所述的吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统，其特征在于，所述光声谐振腔(2)为T型光声谐振腔。


3.根据权利要求1所述的吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统，其特征在于，所述光源模块(1)包括激光器(11)、激光控制器(12)、函数发生器(13)和光纤(14)，其中，
所述激光器(11)，用于产生激光；
所述函数发生器(13)，用于输出方波电压信号；
所述激光控制器(12)，连接所述激光器(11)和所述函数发生器(13)，用于根据所述方波电压信号控制激光的波长并对激光进行周期性的强度调制以产生所述入射光；
所述光纤(14)，连接所述激光控制器(12)，用于将所述入射光输入至所述光声谐振腔(2)。


4.根据权利要求3所述的吸收光程增强型双谐振光声光谱痕量气体检测系统，其特征在于，所述光声谐振腔(2)还包括吸收腔(21)、共振腔(22)、进气口(23)、出气口(24)，其中，
所述吸收腔(21)，连接所述光纤(14)，用于吸收所述入射光并产生光声信号；
所述共振腔(22)，垂直设置于所述吸收腔(21)的正上方，与所述吸收腔(21)形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽娴，邵晓鹏，章学仕，宦惠庭，尹旭坤，张乐，董磊，魏鹏伟，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61